JoVE Logo
Yazarlar
Bize Ulaşın

Oturum Aç

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.

Bu Makalede

Özet

Bu protokol, sonlu eleman simülasyonları kullanılarak oluklu konik boruların yarı statik sıkıştırma performansının incelenmesini açıklar. Kalınlık gradyanının sıkıştırma performansı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Sonuçlar, uygun kalınlık gradyan tasarımının deformasyon modunu değiştirebileceğini ve tüplerin enerji emme performansını önemli ölçüde artırabileceğini göstermektedir.

Özet

Bu çalışmada, konik tüplerin yarı statik sıkıştırma performansı, sonlu eleman simülasyonları kullanılarak araştırılmıştır. Önceki çalışmalar, bir kalınlık gradyanının başlangıçtaki tepe kuvvetini azaltabileceğini ve yanal oluklanmanın enerji emme performansını artırabileceğini göstermiştir. Bu nedenle, değişken kalınlıklara sahip iki tür yanal oluklu konik boru tasarlanmış ve deformasyon modelleri, yük yer değiştirme eğrileri ve enerji emme performansları analiz edilmiştir. Sonuçlar, kalınlık değişim faktörü (k) 0.9, 1.2 ve 1.5 olduğunda, tek oluklu konik borunun (ST) deformasyon modunun enine genleşme ve büzülmeden eksenel ilerlemeli katlanmaya değiştiğini gösterdi. Ek olarak, kalınlık gradyanı tasarımı, ST'nin enerji emme performansını geliştirdi. K = 1.5 olan modelin enerji absorpsiyonu (EA) ve özgül enerji absorpsiyonu (SEA), k = 0 olan ST modeline kıyasla sırasıyla% 53.6 ve% 52.4 artmıştır. Çift oluklu konik borunun (DT) EA ve SEA'sı, konik boruya kıyasla sırasıyla %373 ve %95,7 oranında artmıştır. K değerindeki artış, boruların tepe kırma kuvvetinde önemli bir azalmaya ve kırma kuvveti verimliliğinde bir artışa neden oldu.

Giriş

Çarpışmaya dayanıklılık, hafif otomobiller için önemli bir konudur ve ince duvarlı yapılar, çarpışmaya dayanıklılığı artırmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Yuvarlak borular gibi tipik ince duvarlı yapılar, iyi enerji emme kapasitesine sahiptir, ancak kırma işlemi sırasında genellikle büyük tepe kuvvetlerine ve yük dalgalanmalarına sahiptir. Bu sorun, eksenel oluklar 1,2,3 eklenerek çözülebilir. Olukların varlığı, borunun önceden tasarlanmış bir oluk modeline göre plastik olarak deforme olmasına ve katlanmasına izin verir, bu da tepe kuvvetini ve yük dalgalanmalarını 4,5 azaltabilir. Bununla birlikte, bu kararlı ve kontrollü deformasyon modelinin bir dezavantajı vardır: enerji emme performansı azalır. Eksenel oluklu boruların enerji emilimini iyileştirmek için araştırmacılar, dalga boyu 6,7 ve genlik8'de fonksiyonel bir gradyan tasarımı kullanmak, dolgu köpüğü 9,10 kullanmak, çok odacıklı ve çok duvarlı yapılaroluşturmak 11 ve birleşik tüpleroluşturmak gibi birçok yöntem denediler 12.

Ek olarak, araştırmacılar, dairesel tüplerin 13,14,15,16 enine kesitine oluklar sokarak yanal oluklu borular tasarladılar. Yanal olukların varlığı, tüpün 17,18,19 enerji emme performansını büyük ölçüde artırır. Eyvazian ve ark.20, yanal oluklu boruların ve sıradan dairesel boruların çarpışmaya dayanıklılığını karşılaştırdı ve yanal oluklu boruların daha iyi bir enerji emme kapasitesine sahip olduğunu gösterdi. Bu gözlemin bir nedeni, yanal olukların tüp duvarını güçlendirmesi ve bu da onu plastik katlanmaya karşı daha dirençli hale getirmesidir. Ek olarak, plastik katlama parçasının oluklu duvarı düzleşir ve bu düzleştirme de enerjiyi emer. Bununla birlikte, yüksek başlangıç tepe kuvveti, bu tip tüplerin bir dezavantajıdır ve bu yüksek başlangıç kuvveti, taşınan yolcuların güvenliğini ciddi şekilde etkileyebilir.

İşlevsel olarak derecelendirilmiş yapılar, tepe kuvvetini azaltmada doğal bir avantaja sahiptir. Yaygın fonksiyonel olarak derecelendirilmiş ince duvarlı borular genellikle geometrik parametrelerin (örneğin çap ve duvar kalınlığı) değiştirilmesiyle oluşturulur.21. Çapın değiştirildiği en yaygın yapılar, dairesel konik borular22, kare konik borular 23,24,25, çokgen konik borular 26,27, eksenel oluklu konik borular 28,29,30 ve eliptik kesitli konik borular 31 dahil olmak üzere konik borulardır. Bununla birlikte, yanal oluklu borular hakkında az sayıda çalışma vardır. Tipik kalınlık gradyan yapıları arasında kare tüpler32,33, dairesel tüpler34,35, konik tüpler36, çok hücreli tüpler37,38 ve kafes yapıları39 bulunur. Deng ve ark.40, kalınlık gradyan tasarımına sahip yanal oluklu boruların ilk tepe kuvvetini %44.53 oranında azaltmıştır, ancak yanal oluklu konik borular üzerinde herhangi bir çalışma yapılmamıştır.

Deneyler, yapıların çarpışmaya dayanıklılığını değerlendirmek için en doğru ve doğrudan yöntem olsa da, aynı zamanda önemli miktarda para ve kaynak gerektirir. Ayrıca yapının gerilme-şekil değiştirme bulutları ve farklı formların enerji değerleri gibi bazı önemli verilerin deneylerde elde edilmesi zordur18. Sonlu elemanlar analizi, matematiksel yaklaşım kullanarak gerçek yük koşullarını simüle etmek için kullanılan bir yöntemdir. Bu ilk olarak havacılık alanında, esas olarak doğrusal yapısal problemlerin çözümü için uygulandı. Daha sonra, inşaat mühendisliği, makine mühendisliği ve malzeme işleme gibi birçok alanda doğrusal olmayan problemleri çözmek için kademeli olarak uygulandı34. Ek olarak, sonlu elemanlar yazılım geliştirme ile simülasyon sonuçları, ilgili deneylerin sonuçlarına giderek daha yakın hale geldi. Bu nedenle, yapıların çarpışmaya dayanıklılığını araştırmak için sonlu elemanlar analizi kullanılarak simülasyon kullanılır. Bu çalışmada, oluklu konik boruların yarı statik sıkıştırma performansının sonlu elemanlar analizi yapılmıştır. Değişken kalınlıklara sahip iki tip yanal oluklu konik borunun (yani, tek oluklu konik boru [ST] ve çift oluklu konik boru [DT]) enerji absorpsiyonu sayısal olarak incelenmiştir. Sonuçlar, konvansiyonel bir konik tüp (BT) için elde edilenlerle karşılaştırıldı. Üç tip ince duvarlı borunun boyutları Şekil 1A'da gösterilmiştir. ST'nin geometrik parametreleri Şekil 1B'de gösterilmiştir ve DT, iki ST'yi geçerek inşa edilmiştir. Kalınlık gradyanı, Şekil 1C'de gösterildiği gibi tasarlanmıştır ve kalınlık değişimi, bir varyasyon tanıtılarak tanımlanır: faktör k. Şekil 1C'de, th/2 = 0.44 mm ve k, 0, 0.3, 0.6, 0.9, 1.2 ve 1.5 olarak ayarlanmıştır. Sonuçlar, pik kırma kuvvetinin azaldığını ve k cinsinden artışlarla kırma kuvveti veriminin arttığını göstermektedir.

Protokol

1. CAD yazılımında yüzeyin oluşturulması

  1. CAD yazılımını açın (Malzeme Tablosuna bakın), Dosya'ya sol tıklayın, Yeni'ye sol tıklayın ve Parça'yı seçin.
  2. Bölüm1'de Üst'e sağ tıklayın ve Göster'i seçin.
  3. Yeni bir düzlem oluşturma: Ctrl tuşuna basın ve Üst düzlemi seçmek için sol tıklayın ve yukarı sürükleyin. Ofset Mesafesi olarak 30 mm girin ve düzlemi "Alt" olarak yeniden adlandırın.
  4. "Üst" düzlemde bir çizim oluşturun.
    1. Üst'e sağ tıklayın ve Sketch 1'i oluşturmak için Sketch'i seçin. Çizimin spline'ında denkleme dayalı eğriyi seçin.
    2. Denklem Türü'nde Parametrik'i seçin. Parametreleri Tablo 1'e göre girin.
      NOT: Üst düzlemin çizim şekli bu adımda oluşturulur. Örneğin, bir BT oluşturmak istenirse, bu adımda Tablo 1'e 7.21 x sin(t), 7.21 x cos(t), 0 ve 2 x pi girin.
  5. "Alt" düzlemde bir çizim oluşturun.
    1. Alt'a sağ tıklayın ve Sketch 2'yi oluşturmak için Sketch'i seçin. Spline'da denkleme dayalı eğriyi seçin.
    2. Denklem Türü'nde Parametrik'i seçin. Parametreleri Tablo 1'e göre girin.
      NOT: Alt düzlemin çizim şekli bu adımda oluşturulur. Örneğin, bir CT oluşturmak istiyorsanız, bu adımda Tablo 1'e 12,5 x sin(t), 12,5 x cos(t), 0 ve 2 x pi girin.
  6. Yüzeyi oluşturun.
    1. Lofted yüzeyine sol tıklayın. Profiller'de Çizim 1 ve Çizim 2'yi seçin ve Tamam'ı seçin (bkz. Ek Dosya 1).
  7. Üç tür yüzey oluşturmak için yukarıdaki adımları (adım 1.1-1.6) tekrarlayın (Şekil 1A) ve bunları Şekil 1A'da gösterildiği gibi CT, ST ve DT olarak adlandırın.
    NOT: Adım 1.4.4 ve adım 1.5.4, sırasıyla üst ve alt düzlemlerin çizimlerini oluşturur ve adım 1.6, bir yüzey oluşturmak için üst ve alt düzlemlerin çizimlerini birbirine bağlar. Üç düzlem arasındaki fark, adım 1.4.4 ve adım 1.5.4'ün çiziminde yer almaktadır.

2. Modeli sonlu elemanlar yazılımında oluşturma

NOT: ST'nin k = 0.9 ile yarı statik sıkıştırma modeli burada bir örnek olarak açıklanmıştır. Üç tip tüpün sonlu eleman modelleri tamamen aynıdır. Bu nedenle, adım 2.1.1'deki farklı tüp türleri içe aktarılmalıdır ve tüm sonuçları elde etmek için adım 2'nin tekrarlanması gerekir.

  1. Parça: Parçaları içe aktarın ve oluşturun.
    1. Sonlu elemanlar yazılımını açın (Malzeme Tablosuna bakın). "ST" parçasını içe aktarın: Sırayla > Parçayı İçe Aktar > sol tıklayın. ST dosyasını seçin ve bu parçayı "ST " olarak adlandırın (bkz. Ek Dosya 2).
    2. "Alt Düzlem" parçasını oluşturun: Parça Oluştur'a sol tıklayın. Şekil altında, Kabuk'u seçin, bu bölümü "Alt Düzlem" olarak adlandırın ve Devam'a sol tıklayın. Daire Oluştur: Merkez ve Çevre'yi seçin ve başlangıç noktası merkez ve yarıçapı 20 mm olan bir daire çizin. Set4 referans noktasını "Alt Düzlem" parçasına ekleyin.
    3. "Üst Düzlem" bölümünü oluşturun: Parça Oluştur'a sol tıklayın. Şekil altında, Kabuk'u seçin, bu bölümü "Üst Düzlem" olarak adlandırın ve Devam'a sol tıklayın. Daire Oluştur: Merkez ve Çevre'yi seçin ve başlangıç noktası merkez ve yarıçapı 20 mm olan bir daire çizin.Set5 referans noktasını "Üst Düzlem" parçasına ekleyin.
  2. Mülk: Malzeme özelliklerini tanımlayın ve malzemeyi bölüme atayın.
    1. Malzeme özelliklerini oluşturun.
      NOT: Üç tip tüp aynı malzeme özelliklerine sahiptir.
      1. Sırayla Genel > Yoğunluğu > Malzeme Oluştur'a sol tıklayın ve "Kütle Yoğunluğu" altına "7.85E-09 (7.85 x 10−9)" girin.
        NOT: Malzeme özellikleri, aynı malzemelerle daha önce yayınlanmış raporlardan41 elde edilmiştir ve malzemelere bir giriş tartışma bölümünde yer almaktadır.
      2. Sırasıyla Mekanik > Elastikiyet > Elastikiyet'e sol tıklayın ve Young Modülü ve Poisson Oranı altında sırasıyla "185.000" ve "0.3" girin.
      3. Sırasıyla Mekanik > Plastisite > Plastik üzerine sol tıklayın ve "Akma Gerinimi" ve "Plastik Gerinme" bölümlerine Şekil 2'den alınan verileri girin.
    2. Bölümü atayın.
      1. Bölüm Oluştur'a sol tıklayın, "Kategori" altında Shell'i seçin ve Devam'a sol tıklayın.
      2. "Kabuk Kalınlığı" altında Düğüm Dağılımı'nı seçin, Analitik Alan Oluştur'a sol tıklayın, İfade alanını seçin ve "0,44 - 0,9/100 x (Y - 15)" formülünü girin.
        NOT: Formül, borunun kalınlığını yükseklik yönünde değiştirmek ve kalınlık gradyanını elde etmek için kullanılır. Kalınlık değişim faktörü k, birim yükseklik başına kalınlık değişimini gösteren Şekil 1C'de gösterildiği gibi tanımlanır. Ek olarak, yüksekliğin yarısının kalınlığı sabit bir değere (yani th/2 = 0,44 mm) ayarlanır, böylece diğer yüksekliklerin kalınlığı orta yükseklikten elde edilebilir:
        0.44 - K/100 × (Y - 15)
        burada Y, yazılımdaki yükseklik yönüdür.
      3. Bölüm Ata'ya sol tıklayın, arayüzden ST'yi seçin, Bitti'ye sol tıklayın ve Tamam'a sol tıklayın.
  3. Meclis: Parçaları bir bütün halinde birleştirin.
    1. Örnek Oluştur'a sol tıklayın ve ST, Alt Düzlem ve Üst Düzlem'i seçin. Ardından, Tamam'a sol tıklayın | Örneği Döndür'ü seçin ve Alt Düzlem ile Üst Düzlem'i seçin. Dönüş ekseninin başlangıç noktasını (0, 0, 0) ve bitiş noktasını (1, 0, 0) sırayla girin ve Dönme Açısı altına 90 girin. Örneği Çevir'e sol tıklayın, Üst Düzlem'i seçin ve sırayla çeviri vektörünün başlangıç noktasını (0, 0, 0) ve bitiş noktasını (0, 30, 0) girin.
  4. Adım: Bir analiz adımı oluşturun ve geçmiş çıktı öğelerini ayarlayın.
    1. Adım Oluştur'a sol tıklayın, Dinamik, Açık'ı seçin ve Devam'a sol tıklayın. Zaman Dönemi altına 0.05 girin ve Tamam'a sol tıklayın. Geçmiş Çıktısı Oluştur'a sol tıklayın ve Enerji'yi seçin.
    2. Geçmiş Çıktısı Oluştur'a sol tıklayın; "Etki Alanı" altında Set5'i seçin, "Çıktı Değişkenleri" altında "RF2, U2" girin ve Tamam'a sol tıklayın.
  5. Etkileşim: Temas özelliklerini ve türünü ayarlayın ve üst düzlemi ve alt düzlemi sert gövdeler olarak ayarlayın.
    1. Etkileşim Özelliği Oluştur'a sol tıklayın ve İletişim'i seçin. "Mekanik" altında Teğetsel Davranış'ı seçin, "Sürtünme formülasyonu" altında Ceza'yı seçin ve "Sürtünme Katsayısı" altında "0.2" girin.
    2. Etkileşim Oluştur'a sol tıklayın, Genel İletişim (Açık) seçeneğini belirleyin ve "Genel özellik ataması" altında intProp-1'i seçin.
    3. Kısıtlama Oluştur'a sol tıklayın, "Tür" altında Sert gövde'yi seçin ve Alt Düzlem ve Üst Düzlem'i seçin.
  6. Yük: Alt düzlemi sabitleyin ve üst düzlemde 500 mm/sn'lik bir aşağı yükleme hızı ayarlayın.
    1. Sınır Koşulu Oluştur'a sol tıklayın, "Seçilen Adım için Türler" altında Yer Değiştirme/Döndürme'yi seçin, set4'ü alın ve tüm yönlere 0 girin.
    2. Sınır Koşulu Oluştur'a sol tıklayın, "Seçilen Adım için Türler" altında Hız/Açısal Hız'ı seçin, set5'i alın, "V500" altına -2 girin ve diğer yönde 0 girin.
  7. Ağ: Meshleme ve eleman tiplerinin belirlenmesi.
    NOT: Adım 2.7, sonlu elemanlar analizinde önemlidir. Yapı, sonlu sayıda elemana bağlanır, her eleman için uygun bir matematiksel yaklaşım çözümü varsayılır ve daha sonra problemin çözümünü elde etmek için tüm yapı için denge koşulları türetilir ve çözülür.
    1. Tohum Bölümü'ne sol tıklayın, "Yaklaşık Küresel Boyut" altına 0.8 girin ve "Mutlak Değere Göre" altına 0.08 girin. Mesh Parçası'na sol tıklayın ve Evet'i seçin.
    2. Öğe Türü Ata'ya sol tıklayın, parçayı alın ve Bitti'yi seçin. "Öğe Kitaplığı" altında Açık'ı seçin ve Tamam'a sol tıklayın.
    3. CT, ST ve DT olmak üzere üç parçayı birbirine bağlamak için adım 2.7'yi tekrarlayın. ST'nin sonlu eleman modeli Şekil 3'te gösterilmiştir.
  8. İş: Hesaplamaları gönderin ve sonuçları dışa aktarın.
    1. İş Oluştur'a sol tıklayın, hesaplanacak modeli seçin ve Devam'a sol tıklayın. İş Yöneticisi'ne sol tıklayın, hesaplanacak modeli seçin ve Gönder'e sol tıklayın.
    2. Hesaplama için tamamlanan modeli seçin ve Görselleştirmeye girmek için Sonuçlar'a sol tıklayın. ST'nin deformasyon modu (k = 0.9) Görselleştirmeden elde edilir. XY Tarihi Oluştur'a sol tıklayın. ODB geçmiş çıktısını seçin ve ST'nin kuvvet-yer değiştirme eğrisini çizmek için Çizim'e tıklayın (k = 0.9).
  9. Adım 2'de, adım 2.1.1'de üç yapısal seçenek vardır ve adım 2.2.2.2'de altı kalınlık değişim faktörü (k) seçeneği vardır, diğer adımlar ise aynıdır. Bu nedenle, Şekil 4, Şekil 5, Şekil 6, Şekil 7, Şekil 8'de gösterildiği gibi 18 model için deformasyon modlarını ve kuvvet-yer değiştirme eğrilerini elde etmek için yukarıdaki adımları 18 kez tekrarlayın. Ek olarak, çarpışmaya dayanıklılık değerlendirme göstergeleri, Şekil 9, Şekil 10, Şekil 11 ve Tablo 2'de gösterildiği gibi Denklem 1-4 aracılığıyla kuvvet-yer değiştirme eğrisinden elde edilir.
    NOT: Çarpışmaya dayanıklılık değerlendirme göstergelerinin ve Denklem 1-4'ün tanıtımı temsili sonuçlarda yer almaktadır.

Sonuçlar

Toplam enerji emilimi (EA), özgül enerji emilimi (SEA), tepe kırma kuvveti (PCF), ortalama kırma kuvveti (MCF) ve kırma kuvveti verimliliği (CFE) dahil olmak üzere yapıların çarpışmaya dayanıklılığını belirlemek için yaygın olarak kullanılan birkaç gösterge kullanılır42.

Toplam enerji absorpsiyonu (EA)43 şu şekilde ifade edilebilir:

Tartışmalar

Konik tüplerin yarı statik sıkıştırma performansı, sonlu elemanlar analizi ile incelenmiştir. Değişken kalınlıklara sahip iki yeni tip oluklu konik boru tasarlandı ve yarı statik sıkıştırma performansları araştırıldı. Yarı statik sıkıştırma simülasyonlarında, bazı önemli adımların ve ayarların doğrulanması gerekir.

Malzeme parametreleri, sonlu elemanlar hesaplaması için temel gereksinimlerdir (protokolün 2.2.1 adımı). ...

Açıklamalar

Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.

Teşekkürler

İlk yazar, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (No. 52078152 ve No. 12002095), Guangzhou Bilim ve Teknoloji Planı Genel Programı (No. 202102021113), Guangzhou Hükümet-Üniversite Birliği Fonu (No. 202201020532) ve Guangzhou Belediye Bilim ve Teknoloji Projesi'nden (Hibe No. 202102020606) gelen hibeleri kabul etmek ister.

Malzemeler

NameCompanyCatalog NumberComments
ABAQUSDassault SIMULIAFinite element software
CTBotong 3D printingConical tube for experiment
SOLIDWORKSDassault SystemesCAD software
Universal testing machineSUNSUTM5205, 200kN

Referanslar

  1. Wu, S., Li, G., Sun, G., Wu, X., Li, Q. Crashworthiness analysis and optimization of sinusoidal corrugation tube. Thin-Walled Structures. 105, 121-134 (2016).
  2. Hao, W., Xie, J., Wang, F., Liu, Z., Wang, Z. Analytical model of thin-walled corrugated tubes with sinusoidal patterns under axial impacting. International Journal of Mechanical Sciences. 128-129, 1-16 (2017).
  3. Alkhatib, F., Mahdi, E., Dean, A. Crushing response of CFRP and KFRP composite corrugated tubes to quasi-static slipping axial loading: Experimental investigation and numerical simulation. Composite Structures. 246, 112370 (2020).
  4. Liu, Z., et al. Axial-impact buckling modes and energy absorption properties of thin-walled corrugated tubes with sinusoidal patterns. Thin-Walled Structures. 94, 410-423 (2015).
  5. Eyvazian, A., Tran, T. N., Hamouda, A. M. Experimental and theoretical studies on axially crushed corrugated metal tubes. International Journal of Non-Linear Mechanics. 101, 86-94 (2018).
  6. Rawat, S., Narayanan, A., Nagendiran, T., Upadhyay, A. K. Collapse behavior and energy absorption in elliptical tubes with functionally graded corrugations. Procedia Engineering. 173, 1374-1381 (2017).
  7. Rawat, S., Narayanan, A., Upadhyay, A. K., Shukla, K. K. Multiobjective optimization of functionally corrugated tubes for improved crashworthiness under axial impact. Procedia Engineering. 173, 1382-1389 (2017).
  8. Zhang, X., Zhang, H. Axial crushing of circular multi-cell columns. International Journal of Impact Engineering. 65, 110-125 (2014).
  9. Mahbod, M., Asgari, M. Energy absorption analysis of a novel foam-filled corrugated composite tube under axial and oblique loadings. Thin-Walled Structures. 129, 58-73 (2018).
  10. Niknejad, A., Abdolzadeh, Y., Rouzegar, J., Abbasi, M. Experimental study on the energy absorption capability of circular corrugated tubes under lateral loading and axial loading. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering. 229 (13), 1739-1761 (2015).
  11. Ma, W., Li, Z., Xie, S. Crashworthiness analysis of thin-walled bio-inspired multi-cell corrugated tubes under quasi-static axial loading. Engineering Structures. 204, 110069 (2020).
  12. Mozafari, H., Lin, S., Tsui, G. C. P., Gu, L. Controllable energy absorption of double sided corrugated tubes under axial crushing. Composites Part B: Engineering. 134, 9-17 (2018).
  13. Albak, E. &. #. 3. 0. 4. ;. Crashworthiness design for multi-cell circumferentially corrugated thin-walled tubes with sub-sections under multiple loading conditions. Thin-Walled Structures. 164, 107886 (2021).
  14. Deng, X., Liu, W., Jin, L. On the crashworthiness analysis and design of a lateral corrugated tube with a sinusoidal cross-section. International Journal of Mechanical Sciences. 141, 330-340 (2018).
  15. Li, Z., Ma, W., Xu, P., Yao, S. Crushing behavior of circumferentially corrugated square tube with different cross inner ribs. Thin-Walled Structures. 144, 106370 (2019).
  16. Li, Z., Ma, W., Xu, P., Yao, S. Crashworthiness of multi-cell circumferentially corrugated square tubes with cosine and triangular configurations. International Journal of Mechanical Sciences. 165, 105205 (2020).
  17. Sadighi, A., Eyvazian, A., Asgari, M., Hamouda, A. M. A novel axially half corrugated thin-walled tube for energy absorption under axial loading. Thin-Walled Structures. 145, 106418 (2019).
  18. Sadighi, A., Salaripoor, H., Asgari, M. Comprehensive study on the crashworthiness of a new developed axially-half corrugated aluminum tubes. International Journal of Crashworthiness. 27 (3), 633-650 (2022).
  19. Wu, S., Sun, G., Wu, X., Li, G., Li, Q. Crashworthiness analysis and optimization of fourier varying section tubes. International Journal of Non-Linear Mechanics. 92, 41-58 (2017).
  20. Eyvazian, A., Habibi, K., Hamouda, A. M., Hedayati, R. Axial crushing behavior and energy absorption efficiency of corrugated tubes. Materials & Design. 54, 1028-1038 (2014).
  21. Fang, J., Gao, Y., Sun, G., Zheng, G., Li, Q. Dynamic crashing behavior of new extrudable multi-cell tubes with a functionally graded thickness. International Journal of Mechanical Sciences. 103, 63-73 (2015).
  22. Pang, T., et al. On functionally-graded crashworthy shape of conical structures for multiple load cases. Journal of Mechanical Science and Technology. 31 (6), 2861-2873 (2017).
  23. Xu, F., Zhang, X., Zhang, H. A review on functionally graded structures and materials for energy absorption. Engineering Structures. 171, 309-325 (2018).
  24. Mahmoodi, A., Shojaeefard, M. H., Saeidi Googarchin, H. Theoretical development and numerical investigation on energy absorption behavior of tapered multi-cell tubes. Thin-Walled Structures. 102, 98-110 (2016).
  25. Asanjarani, A., Dibajian, S. H., Mahdian, A. Multi-objective crashworthiness optimization of tapered thin-walled square tubes with indentations. Thin-Walled Structures. 116, 26-36 (2017).
  26. Guler, M. A., Cerit, M. E., Bayram, B., Gerçeker, B., Karakaya, E. The effect of geometrical parameters on the energy absorption characteristics of thin-walled structures under axial impact loading. International Journal of Crashworthiness. 15 (4), 377-390 (2010).
  27. Zhao, X., Zhu, G., Zhou, C., Yu, Q. Crashworthiness analysis and design of composite tapered tubes under multiple load cases. Composite Structures. 222, 110920 (2019).
  28. Alkhatib, S. E., Tarlochan, F., Eyvazian, A. Collapse behavior of thin-walled corrugated tapered tubes. Engineering Structures. 150, 674-692 (2017).
  29. Alkhatib, S. E., Tarlochan, F., Hashem, A., Sassi, S. Collapse behavior of thin-walled corrugated tapered tubes under oblique impact. Thin-Walled Structures. 122, 510-528 (2018).
  30. Ahmadi, A., Asgari, M. Efficient crushable corrugated conical tubes for energy absorption considering axial and oblique loading. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science. 233 (11), 3917-3935 (2018).
  31. Gao, Q., Wang, L., Wang, Y., Wang, C. Multi-objective optimization of a tapered elliptical tube under oblique impact loading. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering. 231 (14), 1978-1988 (2017).
  32. Baykasoğlu, C., Baykasoğlu, A., Tunay Çetin, M. A comparative study on crashworthiness of thin-walled tubes with functionally graded thickness under oblique impact loadings. International Journal of Crashworthiness. 24 (4), 453-471 (2019).
  33. Li, G., Xu, F., Sun, G., Li, Q. Crashworthiness study on functionally graded thin-walled structures. International Journal of Crashworthiness. 20 (3), 280-300 (2015).
  34. Zhang, Y., Lu, M., Sun, G., Li, G., Li, Q. On functionally graded composite structures for crashworthiness. Composite Structures. 132, 393-405 (2015).
  35. Baroutaji, A., Arjunan, A., Stanford, M., Robinson, J., Olabi, A. G. Deformation and energy absorption of additively manufactured functionally graded thickness thin-walled circular tubes under lateral crushing. Engineering Structures. 226, 111324 (2021).
  36. Li, G., Xu, F., Sun, G., Li, Q. A comparative study on thin-walled structures with functionally graded thickness (FGT) and tapered tubes withstanding oblique impact loading. International Journal of Impact Engineering. 77, 68-83 (2015).
  37. Chen, Y., et al. Crashworthiness analysis of octagonal multi-cell tube with functionally graded thickness under multiple loading angles. Thin-Walled Structures. 110, 133-139 (2017).
  38. Pang, T., Zheng, G., Fang, J., Ruan, D., Sun, G. Energy absorption mechanism of axially-varying thickness (AVT) multicell thin-walled structures under out-of-plane loading. Engineering Structures. 196, 109130 (2019).
  39. Gautam, R., Idapalapati, S. Compressive properties of additively manufactured functionally graded Kagome lattice structure. Metals. 9 (5), 1-14 (2019).
  40. Deng, X., Qin, S., Huang, J. Energy absorption characteristics of axially varying thickness lateral corrugated tubes under axial impact loading. Thin-Walled Structures. 163, 107721 (2021).
  41. Xiang, X., et al. The mechanical characteristics of graded Miura-ori metamaterials. Materials & Design. 211, 110173 (2021).
  42. Sun, G., Pang, T., Fang, J., Li, G., Li, Q. Parameterization of criss-cross configurations for multiobjective crashworthiness optimization. International Journal of Mechanical Sciences. 124-125, 145-157 (2017).
  43. Xiang, X., et al. Energy absorption of multilayer aluminum foam-filled structures under lateral compression loading. Mechanics of Advanced Materials and Structures. , (2022).
  44. Hanssen, A. G., Langseth, M., Hopperstad, O. S. Static and dynamic crushing of circular aluminium extrusions with aluminium foam filler. International Journal of Impact Engineering. 24 (5), 475-507 (2000).
  45. Fang, Y., Wang, Y., Hou, C., Lu, B. CFDST stub columns with galvanized corrugated steel tubes: Concept and axial behaviour. Thin-Walled Structures. 157, 107116 (2020).
  46. Zhang, L., Hebert, R., Wright, J. T., Shukla, A., Kim, J. -. H. Dynamic response of corrugated sandwich steel plates with graded cores. International Journal of Impact Engineering. 65, 185-194 (2014).

Yeniden Basımlar ve İzinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi

Izin talebi

Daha Fazla Makale Keşfet

M hendislikSay 191Oluklu Konik BorularKal nl k GradyanEnerji AbsorpsiyonuDeformasyon ModelleriY k Yer De i tirme E rileriift Oluklu Konik BoruTek Oluklu Konik BoruKonik Boru

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Bize Ulaşın

KÜTÜPHANEYE TAVSİYE ET

JoVE HABER BÜLTENLERİ

Araştırma

Eğitim

Yazarlar

Kütüphaneciler

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır

Sitemizdeki deneyiminizi iyileştirmek için çerezleri kullanıyoruz

Sitemizi kullanmaya devam ederek ya da "Devam et" butonuna tıklayarak, çerezleri kabul edebilirsiniz.

Daha fazla bilgi edin